Métodos de corte Parte 1: Corte por láser

Entre los métodos de procesado de chapa metálica, el corte por láser es relativamente nuevo y, sin embargo, ha arrasado en la industria. Por ello, comenzamos con este método de mecanizado nuestra nueva serie sobre procesos de corte y su impacto en los procesos posteriores.

El corte por láser se ha consolidado en el mecanizado de chapas metálicas, sobre todo para los materiales más finos. La razón: al contrario que el punzonado o el corte por cizalla, el láser es excepcionalmente flexible como herramienta. Esto significa que el corte por láser suele merecer la pena a partir del tamaño de lote 1. Muchos talleres se han especializado en este proceso, ya que les permite producir nuevas piezas para sus distintos clientes de forma sencilla.

Una luz especial permite el corte por láser

Láser (compuesto de las palabras "amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación") se refiere tanto al rayo como al dispositivo utilizado para generar rayos láser. El rayo láser utilizado para cortar es, por tanto, una onda electromagnética. Estas ondas se diferencian de la luz ordinaria por varios factores: alta intensidad, gama de frecuencias a menudo muy estrecha (luz monocromática), agrupación nítida del haz y gran coherencia (las ondas tienen una relación de fase fija en la propagación espacial y temporal). Un rayo láser puede calentar y ablacionar casi cualquier material, lo que en física se denomina ablación.

Los láseres suelen denominarse según las propiedades de su medio óptico, es decir, el material que genera la luz láser. Importantes para el mecanizado de chapa son sobre todo el láser de CO2 con medio láser gaseoso y el láser de fibra, que trabaja con fibras de vidrio.

El corte por láser consta de dos operaciones

En sentido estricto, durante el corte por láser tienen lugar dos procesos simultáneamente: En primer lugar, el material del frente de corte absorbe el rayo láser y se calienta. En segundo lugar, el gas de soplado expulsa el material ablacionado fuera de la ranura de corte y, de este modo, también protege la óptica de enfoque de vapores y salpicaduras.

Dependiendo de si el material se retira de la ranura como líquido, producto de oxidación o vapor, se distingue entre corte por fusión de rayo láser, corte por llama de rayo láser y corte por sublimación de rayo láser.

El corte por láser también puede hacer necesario el desbarbado

Esto también tiene consecuencias para la formación de rebabas. Es cierto que las piezas láser de acero dulce y acero inoxidable pueden salir sin rebabas, dependiendo del grosor y la complejidad del contorno. Sin embargo, para ello es necesario ajustar de forma óptima la óptica de enfoque y los parámetros del proceso. No obstante, cuanto más gruesas sean las piezas, mayor será la pérdida por fusión. Los contornos estrechos también pueden hacer necesario un repaso. La formación de rebabas es inevitable en las piezas de aluminio cortadas por láser.

En el caso de los láseres planos, también se producen adherencias en la cara inferior de la chapa debido a los reflejos de la rejilla de soporte. Esto no puede evitarse aunque todos los parámetros estén perfectamente ajustados. En el caso del oxicorte por láser, los bordes cortados también presentan una capa de óxido tras el proceso, que debe eliminarse.

El corte por láser funciona con acero hasta un grosor de chapa de unos 40 mm, con acero inoxidable hasta unos 50 mm y con aluminio hasta 25 mm. El aluminio, sin embargo, es un material difícil de cortar porque refleja la mayor parte de la radiación láser y porque su alta conductividad térmica disipa mucha energía del hueco de corte. Lo mismo ocurre con el cobre.

El redondeo de cantos tras el corte por láser es imprescindible

Incluso las piezas perfectamente cortadas se repasan a menudo con una desbarbadora, porque un corte por láser tiene bordes muy afilados. Esto es aún más cierto para los láseres de fibra que para los láseres de CO2. Dado que muchos clientes no sólo desean piezas desbarbadas, sino también redondeadas, este paso del proceso es absolutamente necesario.